甲烷在褐煤煤焦上的裂解反應(yīng)研究

【摘要】：采用石英管固定床反應(yīng)器,分別考察了不同溫度(1123K、1173K、1223K、1273K)及不同濃度(10%、15%、20%)下,甲烷在褐煤煤焦上的裂解反應(yīng)。結(jié)果表明,褐煤煤焦對(duì)甲烷裂解反應(yīng)具有良好的催化活性,在所考察溫度范圍內(nèi),甲烷的初始轉(zhuǎn)化率最高達(dá)99.5%,溫度越高,甲烷的初始轉(zhuǎn)化率越高;但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,轉(zhuǎn)化率逐漸降低;甲烷進(jìn)氣濃度越高,初始轉(zhuǎn)化率越低,而且催化劑失活也越快。反應(yīng)前后煤焦電鏡掃描照片及物性參數(shù)的比較表明,甲烷裂解生成炭沉積在煤焦表面,導(dǎo)致煤焦比表面積隨反應(yīng)的進(jìn)行逐漸降低,與甲烷裂解轉(zhuǎn)化率的變化趨勢(shì)一致;反應(yīng)后煤焦的孔容及微孔容都有所降低,平均孔徑增大,說(shuō)明甲烷的裂解生成炭造成了煤焦孔道尤其是微孔的堵塞,比表面積減小,導(dǎo)致了甲烷的轉(zhuǎn)化率降低。 【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所;中國(guó)科學(xué)院研究生院;中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所;UWA
【關(guān)鍵詞】： 褐煤煤焦 甲烷裂解 合成氣 BET SEM
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(50628404)
【分類號(hào)】：TQ530
【正文快照】： 近年來(lái),中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所以煤和甲烷綜合利用為背景,提出了煤與富甲烷氣共轉(zhuǎn)化制合成氣工藝,該工藝以在位煤半焦實(shí)現(xiàn)甲烷催化轉(zhuǎn)化,不使用金屬催化劑,利用煤氣化與甲烷轉(zhuǎn)化結(jié)合可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品氣中H2/CO可調(diào)。前期工藝實(shí)驗(yàn)已證明可行性,并進(jìn)行了基礎(chǔ)研究工作[1～4]。其

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